正弦波发生器课程设计.doc

电子技术课程设计报告题 目： 正弦波发生器的设计专 业： 生产过程自动化班 级： 自11-2学 号： 14 姓 名： 付李晶指导教师： 赵宇驰设计日期： 2013/3/18-2013/2/29摘 要 本文针对正弦波发生器的设计要求，提出了两种整体设计方案，在比较两个方案的优缺点后，选择了其中较优的一个方案，进行由上而下层次化的设计，先定义和规定各个模块的结构，再对模块内部进行详细设计。详细设计的时候又根据可采用的芯片，分析各芯片是否适合本次设计，选择较合适的芯片进行设计，最后将设计好的模块组合调试，并最终在EWB下仿真通过。1.引言 正弦波是频率成分最为单一的一种信号，因这种信号的波形是数学上的正弦曲线而得名。任何复杂信号例如音乐信号，都可以看成由许许多多频率不同、大小不等的正弦波复合而成。2.总体设计 本阶段的任务是根据任务要求进行模块划分，提出方案，并进行比较分析，最终找到较优的方案。方案一：采用正弦波振荡电路产生正弦波 正弦波振荡电路即在没有外加输入信号的情况下，依靠电路自激振荡而产生正弦波输出电压的电路。该方案的优点是电路简单，基本不需要额外的电路，但缺点也很明显，该方案产生的波频和相位不可控或控制较难，生产和生活中大多需要的是可以控制的波，该方案不符合社会需要，因此采用第二套方案。方案二：采用单片机和集成芯片 单片机可以控制集成芯片输出需要的波形（正弦波，三角波，方波）。 该方案波形和波频可控，可以依据需要产生正弦波，利于社会生产。方案概述： （1）采用单片机做控制器，利用液晶显示输出的波形和波频，用按键作为输入。 （2）集成芯片分两部分，波形产生芯片和滤波芯片，波形产生芯片发出波形，滤波芯片过滤杂波，达到输出准确波形的目的。3.芯片选择 3.1单片机控制器采用STM32F103RBT6 3.2波形产生芯片用AD7008 其使用方法：AD7008可以和外围MPU构成并行或串行两种接口方式，其中并行接口又可以分为8位和16位两种。由于系统采用32位单片机，考虑到响应速度，采用16位并行接口方式。当单片机将数据送到PA口时，如果AD7008的WR引脚(与单片机的PB1相连）出现负脉冲，则PA口的数据被送入AD7008的并行寄存器。如果AD7008的LOAD引脚(与单片机的PC1相连)出现正脉冲，则根据TC3 TC0(与单片机的PC2 PC4相连)的逻辑关系AD7008并行寄存器内的数据将会被送到片内命令寄存器、频率寄存器0、频率寄存器1或相位寄存器中，由此来对AD7008所产生的正弦信号进行控制。 AD7008的输出引脚IOUT和OUT 通过一电阻接地，将输出电流转换成电压。3.3滤波芯片采用MAX2 引脚和功能如下图所示 3.4幅度控制通过DAC0832实现， 经过滤波处理的正弦信号接在DAC0832的参考电压引脚VREF上DAC0832的八位数据输入引脚与单片机的PB口相连 由片选信号CS (与单片机的PB15相连)来决定输入数据是否选通。 4.组装电路4.1控制器及液晶部分4.2波形生成部分5.程序设计 单片机上电复位后，先对AD7008和MAX262进行初始化设置。然后开始检测外围输入单元，当有频率设置输入时则将频率控制字送入AD7008。然后根据信号频率设MAX262的中心频率f0和Q值，当有幅度设置输入时，则将幅度控制字送DAC0832。6.心得体会 在课程设记得过程中重新学习了关于RC和LC震荡电路的知识，对于RC和LC震荡电路有了新的认识。在找合适的芯片过程中，学习了几款芯片。提高了学习兴趣。7.参考资料1 STM32中文参考手册_V102 清华大学教研组编，阎石主编：数字电子技术基础（第四版），北 京，高等教育出版社 ，2004年